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2、菌種應保存于安全的地方,所用冰箱等保存容器均應加鎖,若要運輸或攜帶必須置于金屬罐內(nèi)密封,由專人領(lǐng)取。
3、建立嚴格使用登記制度。
(1)所有菌種須按種類、來源、數(shù)量購買時期一一登記入冊。
(2)使用時須使用者簽字,主任審批。
(3)實驗菌種使用完畢須高壓來菌處理并作好銷毀記錄。
4、保存的菌種應于規(guī)定時間定期移種。
5、培養(yǎng)菌種的試管和干燥菌種的安瓿上應貼標簽,寫明編號,菌名及日期。
6、菌種不得外借,不得隨便帶出實驗室。
7、菌種保存范圍,轉(zhuǎn)移和銷毀等必須嚴格遵守衛(wèi)生部有關(guān)規(guī)定,主任不定期檢查,核實菌種使用銷毀情況。
第二篇:菌種馴化工程的調(diào)試、運行與管理第一節(jié)菌種馴育與啟動
一、厭氧培菌與啟動1.選取菌種(污泥)
用于厭氧發(fā)酵罐啟動的厭氧活性污泥叫接種物。沼氣發(fā)酵過程是多種類微生物共同作用的結(jié)果,要注意接種物的產(chǎn)甲烷活性,因為產(chǎn)酸菌繁殖快,而產(chǎn)甲烷菌繁殖很慢,如果接種物中產(chǎn)甲烷菌(活性污泥)數(shù)量太少,常常因為在啟動過程中酸化與甲烷化速度的過分不平衡而導致啟動的失敗。
在確定系統(tǒng)運行溫度后,要選擇同類工程的活性污泥做接種物(菌種)。是否是相同的菌種,或富集菌種的多少,決定系統(tǒng)啟動速度的快慢。由于各地具體條件差異,監(jiān)測手段不同,啟動時的操作方式也不會是一個模式,只能是類似。條件具備的地方,處理同類廢水,接種同類污泥,以保持厭氧微生物生態(tài)環(huán)境的一致。當?shù)夭痪邆溥@樣的條件,需要在馴化上下工夫,啟動的時間要長些,速度會慢些。厭氧發(fā)酵罐排出的活性污泥和污水溝底正在發(fā)泡的活性污泥,都可作為選取接種物的對象。接種量約占發(fā)酵容積的1/10~1/3,接種量越多,啟動速度越快,在此基礎(chǔ)上逐漸富集。
2.菌種的馴化與富集
菌種的馴化富集可在新建的發(fā)酵罐內(nèi)進行,也可在其他的容器內(nèi)進行。取來的厭氧活性污泥(菌種)越多越好,再加入適量的處理原料(數(shù)量小于菌種數(shù)量的10%份額)。菌種和原料的混合液在裝置內(nèi)作好保溫,再逐漸升溫(如果是中溫或高溫運行,要逐漸升溫到35~54℃),并調(diào)節(jié)ph在6.8~7.2范圍。每隔1~2天加入新料液一次,數(shù)量仍為裝置內(nèi)料液的5%~10%份額,以此繼續(xù)下去。馴化富集過程,是為厭氧發(fā)酵創(chuàng)造必要的條件,首要條件是適宜的溫度和ph,每次加入新料液的多少也是由馴化富集起來的菌種液ph的高低所確定。
3.沼氣發(fā)酵啟動
沼氣發(fā)酵的啟動是指從投入接種物和原料開始,經(jīng)過馴化和培養(yǎng),使發(fā)酵罐中厭氧活性污泥的數(shù)量和活性逐步增加,直至發(fā)酵罐的運行達到設(shè)計要求的全過程。這個過程所經(jīng)歷的時間成為啟動期。沼氣發(fā)酵罐的啟動一般需要較長時間,若能取得大量活性污泥作為接種物,在啟動開始時投入發(fā)酵罐中,可縮短啟動期。把富集的菌種投入到發(fā)酵罐內(nèi),對于較小容器的發(fā)酵罐,菌種量約占總?cè)莘e的1/3;較大容積的發(fā)酵罐,富集的菌種可以適當小于容積的1/3。然后按正常運行狀態(tài)封閉發(fā)酵罐,接通全系統(tǒng),使富集的菌種逐步升溫到系統(tǒng)的運行溫度。中溫運行的系統(tǒng),升溫到35℃±1℃;高溫運行的系統(tǒng),升溫到54℃±1℃。目前,對菌種升溫速度持有不同觀點,一種觀點是采用間斷升溫辦法,每次升溫2~3℃,接著穩(wěn)定2~3天,然后重復進行,直至升溫至35℃或54℃。另一種觀點是主張快速升溫,每小時升溫1℃。
在啟動運行時,要裝備監(jiān)測手段,特別是對食品工業(yè)廢水,要求達到排放標準。簡單的做法是控制好發(fā)酵料液的溫度和ph在最佳范圍之內(nèi)。有條件應以監(jiān)視揮發(fā)酸含量代替監(jiān)控ph,還應監(jiān)測排出液的cod含量、去除率及沼氣發(fā)酵罐的消化負荷。啟動運行階段cod去除率要適當放寬,以滿足最佳ph要求。無論是哪種類型的發(fā)酵裝置,其啟動方式都是將接種物和首批料液投入發(fā)酵罐后,停止進料若干天。在料液處于靜態(tài)下,使接種污泥暫時聚集和生長,或者附著于填料表面。待大部分有機物被分解去除時,即產(chǎn)氣高峰過后,料液的ph在7.0以上,或產(chǎn)氣中甲烷含量在50%以上或cod去除率達到80%左右時,再進行連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行。
每次進料要在預處理階段升溫到高出系統(tǒng)運行溫度3~5℃,并使新料液ph調(diào)節(jié)到6.5~7范圍內(nèi),每次進料量是發(fā)酵罐內(nèi)料液的5%~10%,進料量的多少,由發(fā)酵罐內(nèi)的料液ph高低來確定。每隔1~2天進料一次,直至發(fā)酵罐內(nèi)的料液向外溢流,這為該系統(tǒng)啟動的第一階段。此后,逐漸縮短每次進料間隔,逐漸增加進料量,直至通過實踐得出每天的最大進料量,并能滿足發(fā)酵罐正常運行。如果是達標排放的環(huán)保工程,還要滿足cod去除率的指標,同時也可以得出發(fā)酵罐的最大消化負荷,也就是每天每立方米發(fā)酵容積能消化多少千克cod,用kgcod/(m3od)表示。
在啟動過程中,最常見的障礙是負荷過高所引起的發(fā)酵液有機酸含量上升、ph降低;這會引起污泥沉降性能差而嚴重流失。排除的方法為:首先應停止進料,待ph恢復正常后,再以較低負荷開始進料。當發(fā)現(xiàn)ph已經(jīng)降至5.5以下,需要添加石灰水、碳酸鈉、碳酸氫鈉等堿性物質(zhì)進行中和。同時也可排出部分發(fā)酵液,再加入一些接種物,以起到稀釋、補充緩沖物質(zhì)和增加活性污泥的作用。
4.uasb啟動和顆粒污泥
uasb的啟動最大困難時獲得大量性能良好的厭氧活性污泥。最好的辦法是從現(xiàn)有的厭氧處理設(shè)備中取出大量污泥投入消化器進行啟動,如有處理相同廢水的污泥則效果更好。
啟動時應注意,最初污泥負荷應低于0.1~0.2kgcod/(kgvssod),根據(jù)揮發(fā)酸數(shù)值,再逐步提高負荷。
在uasb內(nèi)雖設(shè)有三相分離器,但出水中仍帶有一定數(shù)量污泥,特別是在工藝控制不當時,常會造成大量跑泥。在正常運行時,少量活性污泥會因進水中的懸浮固體或氣泡的夾帶而隨水沖出。污泥過滿,也會使出水中污泥增多,這時應及時排放剩余污泥。在沖擊負荷的條件下,可能導致污泥過度膨脹,也可大量流失污泥。
uasb的成功運行,使得消化器內(nèi)形成了一種主要由厭氧消化細菌和胞外多聚物構(gòu)成的微生態(tài)顆粒,人們稱它為顆粒污泥。顆粒污泥的形成是厭氧消化過程的一個新發(fā)現(xiàn),它實際上是沼氣發(fā)酵微生物的天然固定化顆粒。在每個成熟的污泥顆粒內(nèi)生活著厭氧消化生態(tài)系所必須的各種微生物類群,胞外多聚物填充于細菌之間并包圍于顆粒表面,使每個污泥顆粒成為一個獨立的滲透性實體。各種營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過胞外酶水解后,通過滲透作用進入顆粒內(nèi)供厭氧消化細菌生長繁殖,細菌之間按其食物鏈關(guān)系將其代謝產(chǎn)物互相傳遞,并將其終產(chǎn)物通過滲透作用從顆粒中排出。這樣,顆粒中的每個細菌都成了這個微生態(tài)系的一員,它們與外界環(huán)境的接觸都通過這個系統(tǒng)進行。因而對每個細菌來說,生活條件都相對穩(wěn)定,使顆粒污泥對環(huán)境條件的變化具有更大的適應性。
顆粒污泥的形狀大小不一,直徑在0.2~5mm之間,但成熟的顆粒污泥直徑多在2~3mm之間,形狀多為近球形。
二、好氧活性污泥馴育與啟動1.培菌
在活性污泥的培養(yǎng)與馴育期間,必須滿足微生物生命活動所需的各種條件,而且要求盡量理想化。一是保證足夠的溶解氧和保持營養(yǎng)平衡,對于缺乏某些營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水,要適量投加一些營養(yǎng)物質(zhì)。二是水溫、ph值要盡量在最適范圍內(nèi),且沒有大的波動。三是有機負荷要由低而高、循序漸進。培養(yǎng)期間,每隔8小時要對混合液的污泥濃度、污泥指數(shù)、溶解氧含量等進行分析化驗,同時還要檢測進出水的bod、cod及ss等指標,根據(jù)檢測結(jié)果及時加以調(diào)整。
(1)間歇培養(yǎng)法
間歇培養(yǎng)法是將污水注滿曝氣池,然后停止進水,開始悶曝(只曝氣而不進水)。悶曝2~3天后,停止曝氣,靜止1~1.5小時,然后再進入部分新鮮污水,水量約為曝氣池容積的1/5即可。以后循環(huán)進行悶曝、靜止沉淀、進水三個過程,但每次進水量應比上次有所增加,而每次悶曝的時間應比上次有所減少,即增加進水的次數(shù)。
當污水的溫度在15~20℃時,采用這種方法經(jīng)過15天左右,就可使曝氣池中的污泥濃度超過1g/l以上,混合液的污泥沉降比(sv)達到15%~20%。此時停止悶曝,連續(xù)進水連續(xù)曝氣,并開始回流污泥。最初回流比應當小些,可以控制在25%左右,隨著污泥濃度的增高,逐漸將回流比提高到設(shè)計值。
(2)連續(xù)培養(yǎng)法
連續(xù)培養(yǎng)法是使污水直接通過活性污泥系統(tǒng)的曝氣池和二沉池,連續(xù)進水和出水;二沉池不排放剩余污泥,全部回流曝氣池,直到混合液的污泥濃度達到設(shè)計值為止的辦法。具體做法有以下三種。
a.低負荷連續(xù)培養(yǎng)。將曝氣池注滿污水后,停止進水,悶曝1~2天。然后連續(xù)進水連續(xù)曝氣,進水量控制在設(shè)計水量的1/2或更低,不排泥也不回流。等曝氣池形成污泥絮體后,開始以低回流比(25%左右)回流污泥。當混合液污泥濃度超過1g/l后,開始以設(shè)計回流比回流污泥。當混合液的污泥濃度接近設(shè)計值時,可根據(jù)具體情況適量排放剩余污泥。
b.高負荷連續(xù)培養(yǎng)。將曝氣池注滿污水后,停止進水,悶曝1~2天。然后按設(shè)計流量連續(xù)進水連續(xù)曝氣,等曝氣池形成污泥絮體后,開始以低回流比(25%左右)回流污泥。當混合液的污泥濃度接近設(shè)計值時,可再根據(jù)具體情況適量排放剩余污泥。
c.接種培養(yǎng)。將曝氣池注滿污水后,投入大量其他污水處理廠的正常污泥(最好是沒有經(jīng)過消化的新鮮脫水剩余污泥),再按高負荷連續(xù)培養(yǎng)法培養(yǎng)。接種培養(yǎng)能力大大縮短污泥培養(yǎng)時間,但大型處理廠需要的接種量非常大,運輸大量污泥往往不太現(xiàn)實,所以此法一般只適用于規(guī)模較小的污水處理廠。當污水處理廠改建或擴建時,利用舊曝氣污泥為新曝氣池提供接種污泥,是常用的做法。當新建污水處理廠有多個系列的曝氣池、附近又沒有污水處理廠可以提供接種污泥時,可以先在一個系列利用上述方法成功培養(yǎng)污泥后,再向其他系列曝氣池提供接種污泥,從而縮短全場的培養(yǎng)時間和降低培養(yǎng)的能耗。
2.活性污泥的馴化
活性污泥的馴化通常是針對含有有毒或難降解的有機工業(yè)廢水而言。一般是預先利用生活污水或糞便水培養(yǎng)活性污泥,再用待處理的污水馴化,使活性污泥適應所處理污水的特點。經(jīng)過長期馴化的活性污泥甚至有可能氧化分解一些有毒有機物,甚至將其變成微生物的營養(yǎng)物質(zhì)。馴化的方法可分為異步法和同步法兩種,兩種馴化法的結(jié)果都是全部接納工業(yè)廢水。
a.異步馴化法是用生活污水或糞便水將活性污泥培養(yǎng)成熟后,再逐步增加工業(yè)廢水在混合液中的比例。每變化一次配比,污泥濃度和處理效果的下降不應超過10%,并且經(jīng)過7~10天運行后,能恢復到最佳值。
b.同步馴化法是用生活污水或糞便水培養(yǎng)活性污泥的同時,就開始投加少量的工業(yè)廢水,隨后逐漸提高工業(yè)廢水在混合液中的比例。對生化性好、有毒成分較少、營養(yǎng)也比較全面的工業(yè)廢水,可以使用同步馴化法同時進行污泥的培養(yǎng)和馴化。否則,必須使用異步馴化法將培養(yǎng)和馴化完全分開。第二節(jié)工程厭氧-好氧系統(tǒng)的運行和管理
一、厭氧消化系統(tǒng)的運行管理
啟動后,厭氧消化系統(tǒng)管理的基本要求,在于通過控制各項工藝條件,使厭氧裝置穩(wěn)定運行。只有穩(wěn)定運行的消化器才會有高的運行效果。不穩(wěn)定情況的出現(xiàn),常常由于操作人員在控制上的疏忽,如進料量過多或過少,溫度驟然升高或下降等;或因控制條件以外的原因,如停電、停水、進水濃度大幅度波動,進水中混入強酸、強堿、農(nóng)藥、抗菌素等有毒物質(zhì)。因此,除日常運行堅持正確控制各種運行條件外,還要隨時注意消化器內(nèi)酸化和甲烷化的平衡,及早發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題,并迅速予以糾正。
1.酸化和甲烷化的平衡酸化和甲烷化的失調(diào),主要是因為酸化細菌的繁殖速度遠遠高于甲烷化細菌的繁殖速度。失調(diào)的具體表現(xiàn)是:發(fā)酵液揮發(fā)酸濃度升高,ph下降;沼氣產(chǎn)量明顯減少,沼氣中的co2含量升高,ch4含量下降;出水cod濃度升高,懸浮固體沉降性能下降。上述三個方面如能經(jīng)常檢查,均可較早發(fā)現(xiàn)不平衡現(xiàn)象的出現(xiàn)。經(jīng)驗表明,測定有機酸的組成,可以預報可能發(fā)生的事故。如果有機酸不斷上升,就預示著設(shè)備超負荷,這就應該采取相應措施,如果控制有機負荷后,短期內(nèi)消化作用恢復正常,說明不平衡主要由超負荷所引起。如果控制并調(diào)節(jié)ph后,消化作用仍不正常,則應檢查進料中是否含有有毒物質(zhì)。
2.污泥濃度的調(diào)節(jié)
厭氧消化器內(nèi)保持足夠的污泥量,是保證消化器運行效率的基礎(chǔ),但經(jīng)長時間運行后,污泥持留量過度時,不僅無助于提高厭氧消化效率,相反會因為污泥沉積使有效容積縮小而降低效率?;蛘咭蛞子诙氯绊懻_\行,或者因短路使污泥與原料混合情況變差,使出水中帶有大量污泥。因此,當消化器運行至一定時間后就應及時、適量地排泥,使污泥沉降的上平面保持在溢流出水口下0.5~1.0m的位置,這樣既可保證水力運行的暢通,又可使懸浮污泥有沉降的空間。排泥的方法多從底部排泥管排出,由于無活性的沉渣和少量泥砂沉淀于消化器底部,長期堆積占據(jù)消化器空間而無功效,應經(jīng)常將其排出。一般每隔3~5天排放一次,每次排放量應視污泥在消化器內(nèi)積累高度而定。如果長期不排除沉淀污泥,會使排泥管堵塞,特別是在進行薯干酒精廢液沼氣發(fā)酵時,一旦泥砂沉積造成排泥管堵塞,再想排泥十分困難。啟動階段,沼氣池內(nèi)污泥量不足時,排出的污泥經(jīng)沉砂后可回流入沼氣池內(nèi)。
3.攪拌的控制
攪拌的目的主要是為了增加微生物與原料的接觸,在厭氧消化器內(nèi),由于進料的沖擊及所產(chǎn)生沼氣的逸出形成一些攪拌作用。因此,在厭氧消化過程中一般不需連續(xù)攪拌,在升流式消化期內(nèi)一些沉降性能良好的原料,則不需要攪拌,一些易懸浮生成結(jié)殼的原料需每天定時攪拌幾次打破結(jié)殼,并使浮渣逐漸分解而沉降。uasb不需要攪拌,usr如無浮渣結(jié)殼現(xiàn)象也不需要攪拌,一些常規(guī)消化器一般不需要連續(xù)攪拌,特別是在出料時應盡量使發(fā)酵原料保持自然沉降狀態(tài),這樣可以延長srt和mrt因而獲得較高的消化率。
4.停運與再啟動因檢修或季節(jié)性生產(chǎn)等原因,厭氧發(fā)酵裝置可能會有一段時間停運,這種停運對厭氧消化性能的保持并無大影響。因而在停運條件下,厭氧污泥的活性可以保持一年或更長的時間。
在停運期內(nèi),應使消化器內(nèi)發(fā)酵液的溫度保持在4~20℃。據(jù)觀察,在此溫度范圍內(nèi)保存的污泥,重新啟動時經(jīng)3~7天就可恢復到原有的性能;如果在3℃以下恢復的時間就會延長到7~10天,倘若在接近冰點的溫度下保存污泥,則會使污泥性能受到影響,待消化器在啟動時,就不能在短期內(nèi)恢復到原有的效能。此外,在停運期間,還應設(shè)法使出料口及導氣管等保持封閉,以維持消化期內(nèi)的厭氧狀態(tài)。
停運后的消化器再啟動時,一般只需恢復消化器的運行溫度,并根據(jù)運行狀態(tài)逐步提高負荷,則在較短時間內(nèi)就能達到停運前的效能水平。
二、維修與安全
大型沼氣工程及所有附屬機械設(shè)備、計量儀表和電器除臨時維修外,都應當分別有維修周期。按規(guī)定周期進行大修,不應當?shù)鹊匠霈F(xiàn)故障或設(shè)備損壞再突擊修理。大型沼氣工程每隔3~5年有計劃地檢修一次,事先應做好存放厭氧活性污泥的準備,以便檢修后及時將污泥泵回沼氣池內(nèi),可縮短大修后再啟動的時間。大修時應將污泥、浮渣、沉渣和底部泥砂清掃干凈,進行防腐、防滲、防漏處理,最后按沼氣池試用驗收合格后,才能重新裝入污泥繼續(xù)進行。檢修進入應特別注意安全:
①檢修人員進池前,必須打開消化器的所有孔口,用鼓風機連續(xù)吹入新鮮空氣8h以上,測定池內(nèi)空氣中的甲烷、h2s、co2和o2含量合格后方可進入。也可用動物實驗,確保操作人員的安全。
②檢修人員進池應戴防毒面具、戴好安全帽、系好安全帶及安全繩,池外必須保護,整個檢修期間不得停止鼓風。
③池內(nèi)所有照明用具和電動工具必須防爆。如需明火作業(yè),必須符合公安部門的要求,同時要有應急措施。
④有條件時,應當配備有毒有害氣體及可燃氣體監(jiān)測器,以保證人身絕對安全。上述有關(guān)沼氣池的運行管理及檢修、安全制度等規(guī)定,還需要在實際工作中不斷總結(jié)、完善。
第三節(jié)
工程主要裝置的運行管理、維護保養(yǎng)和安全操作
一、沉砂池1.運行管理
①除砂設(shè)備應連續(xù)運行
②排除的沉砂不得露天存放,應及時外運,并采取衛(wèi)生處置措施。
2.維護管理
①寒冷地區(qū)應采取防凍措施。②沉砂池每月應清池檢修一次。
3.安全操作
在工作臺上撈浮渣應注意防滑。
二、固液分離機(立式分離機)1.運行管理
①仔細閱讀設(shè)備安裝、使用說明書,按設(shè)備使用說明書進行調(diào)整、操作、保養(yǎng)。②固液分離機帶負荷運行前,應空載試車。③固液分離機在正常工作時應經(jīng)常檢查設(shè)備運轉(zhuǎn)情況,根據(jù)廢水水質(zhì)、分離后廢水水量及時調(diào)節(jié)進入固液分離機的廢水流量。
④應根據(jù)固液分離機分離出的固形物的含水率,按工藝要求調(diào)節(jié)設(shè)備運行參數(shù)。⑤每日工作完畢,應對固液分離機徹底清洗,長期不使用應將廢水和廢渣徹底清理干凈,預防結(jié)凍。
2.維護保養(yǎng)
①按固液分離機使用說明書的要求定期保養(yǎng),添加潤滑油(脂)。②固液分離機發(fā)生故障或損壞時,應及時維修或更換部件。
③當發(fā)生過負荷跳閘時,應查找原因,排除故障后方可重新合閘。
3.安全操作
①固液分離機運行時,操作人員不得靠近設(shè)備旋轉(zhuǎn)部位。
②固液分離機運行時,操作人員不得站在出料口的正前方以防料液噴出。③固液分離機運行時出現(xiàn)異?,F(xiàn)象應立即停機維修。④檢修工作必須在停機狀態(tài)下進行。
三、厭氧消化器(包括i級cstr和ii級uasb)1.運行管理
①厭氧消化器的啟動應符合下列規(guī)定:
a.厭氧消化器內(nèi)底部殘存雜物應完全清除。
b.厭氧消化器在正式運行前應進行試車、試水和氣密性試驗,當有滲漏或漏氣時應進行修復。復試合格后方可投入運行。
c.對監(jiān)視厭氧消化器安全運行的有關(guān)各類儀表應進行校正。
d.厭氧消化器啟動必須采用其他厭氧消化器的厭氧污泥進行接種,接種物料不足時可采用逐步培養(yǎng)法或一次培養(yǎng)法進行擴大培養(yǎng)。
e.當接種污泥運輸不便時,可將接種污泥脫水后包裝運輸。
f.無論是在啟動或是在正常運行時均要保證厭氧消化器內(nèi)料液ph值維持在6.8~7.6之間。
②厭氧消化器投加廢液應按具體工藝要求的數(shù)量和時間間隔進行。
③厭氧消化器應維持穩(wěn)定的高溫或中溫(52℃或者35℃左右)的消化溫度。④厭氧消化器的攪拌可連續(xù)進行也可間歇進行。一般采用噴射泵攪拌或脈沖進料來完成,在啟動期間或產(chǎn)氣不足時,應輔以循環(huán)泵攪拌。
⑤厭氧消化器內(nèi)料液的ph值、揮發(fā)酸、總堿度和溫度及內(nèi)部沼氣壓力、產(chǎn)氣量和沼氣成分宜每日檢測,并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)及時調(diào)整厭氧消化器運行工藝或采取相應措施。
⑥厭氧消化器的污泥應按設(shè)計要求定時排出。待排泥管排出物稀時應及時關(guān)閉閥門。
⑦厭氧消化器溢流管必須保持暢通并應保證厭氧消化器的水封高度,冬季應每月檢查。環(huán)境溫度低于0℃時,應防止水封結(jié)冰。⑧厭氧消化器放空清理時應符合下列規(guī)定:
a.放空清理時,應停止進料,關(guān)閉厭氧消化器與貯氣柜的管道,打開厭氧消化器頂部檢修人孔;
b.工作人員進入?yún)捬跸髑謇頃r,必須按有關(guān)規(guī)定進行操作;
c.當厭氧消化器需長時間停用時,應保持罐內(nèi)水位不低于罐體高度的1/2,并定期檢查及時補充。
2.維護保養(yǎng)①厭氧消化器本體、各種管道及閥門應每年進行一次檢查和維修。②厭氧消化器的加熱設(shè)施應經(jīng)常除垢、清理。
③當采用螺旋槳攪拌時,軸承應定期檢查,添加潤滑油,支撐架的連接螺栓應經(jīng)常檢查和緊固。
④蒸汽管道、沼氣管道的冷凝水應按設(shè)計規(guī)定定期排放。⑤厭氧消化器,宜5年徹底清理、檢修一次。
3.安全操作
①厭氧消化器的安全防護和操作要求應符合上述有關(guān)規(guī)定。
②厭氧消化器運行前應將所有試壓盲板取出,確保沼氣、液體管路暢通。③應定期檢查厭氧消化器和沼氣管道是否滲漏,保證安全。
④厭氧消化器放空清理和維修時,首先關(guān)閉通往沼氣貯氣柜的閥門、停止進料、打開頂部的人孔,此時方可排料清池,待液面降至下部檢修人孔以下,再打開下部檢修人孔。
⑤進入?yún)捬跸鲀?nèi)維修必須采取安全措施,并應有其他人員在池外協(xié)作與監(jiān)護。照明燈必須采用安全電壓防爆型燈具。
⑥厭氧消化器排泥時,必須保證厭氧消化器與貯氣柜的可靠連通。⑦厭氧消化器的u形防超壓管道,應定時檢查,保持管路暢通。
⑧操作人員在厭氧消化器上巡回檢查,上、下梯時注意防止滑倒及高空墜落造成人員傷害。
第三節(jié)沼氣貯氣柜
一、運行管理
①沼氣貯氣柜的貯氣量和沼氣壓力,應每班按時觀測并做好記錄。②沼氣貯氣柜的壓力宜保持在350~400mmh2o。
③沼氣貯氣柜的水封應保持在設(shè)計的水位高度,應適時地補充清水;冬季當氣溫低于0℃時應采取防凍措施。
④嚴禁在沼氣貯氣柜降至低位時排水。
二、維護保養(yǎng)
①應定期檢查沼氣貯氣柜、沼氣管道及閥門是否漏氣。②沼氣貯氣柜外表的油漆或涂料應定期重新涂飾。
③沼氣貯氣柜的升降設(shè)施,進出氣閥門應經(jīng)常檢查,添加潤滑油(脂)。④寒冷地區(qū)冬季前應檢修沼氣貯氣柜水封的防凍設(shè)施。
⑤沼氣貯氣柜水封池內(nèi)存水ph應定期測定,當ph小于6時應換水。⑥沼氣貯氣柜運行3~5年應徹底維修一次并重新涂鐘罩防護油漆。
三、安全操作
①沼氣貯氣柜的安全防護和操作應符合本規(guī)程上述有關(guān)規(guī)定。
②工作人員上、下沼氣貯氣柜巡視、操作或維修時,必須穿防靜電的工作服,并不得穿帶鐵釘?shù)男蚋吒?/p>
③搶修沼氣貯氣柜應制定安全技術(shù)方案,由專業(yè)施工隊伍進行施工。④嚴禁將沼氣貯氣柜水封池中的水隨意外排。
⑤冬季要注意水封池及排水閥門的防凍,防止發(fā)生負壓的正壓事故。⑥沼氣貯氣柜的進、出氣管應安裝阻火器或水封罐,并定期拆卸清洗。⑦沼氣貯氣柜的避雷針應在雷雨季節(jié)前進行檢測、保養(yǎng)。第四節(jié)
沼氣發(fā)電機
一、運行管理①操作人員應熟悉沼氣發(fā)電機使用說明書中的有關(guān)規(guī)定。保證發(fā)電的質(zhì)量如電壓、頻率。按其操作程序啟動沼氣發(fā)電機。②操作人員應經(jīng)常檢查沼氣發(fā)電機進氣管路,防止沼氣泄露及冷凝水過多而影響供氣。
③沼氣發(fā)電機工作時應經(jīng)常巡視、檢查沼氣發(fā)電機的運行情況,發(fā)現(xiàn)問題應及時調(diào)整或上報有關(guān)領(lǐng)導。④沼氣發(fā)電機在運行中,操作人員應隨時掌握負載變化情況并應對沼氣發(fā)電機的最大負荷進行限制。
⑤沼氣發(fā)電機的過濾裝置應定期清洗。
⑥沼氣發(fā)電機沼氣進氣壓力不得低于1800pa。
⑦每班記錄發(fā)電機運行時數(shù)、消耗沼氣量、輸出電功率(電度表數(shù))。
二、維護保養(yǎng)
①按沼氣發(fā)電機使用說明書的要求進行保養(yǎng)。
②沼氣發(fā)電機房內(nèi)的電器設(shè)備應每年進行調(diào)整和檢測一次。③沼氣發(fā)電機系統(tǒng)必須每周檢查一次。
④發(fā)動機及調(diào)速器必須使用規(guī)定型號的潤滑油。
⑤發(fā)電機余熱利用系統(tǒng)的管道、熱交換器和保溫設(shè)施應定期進行檢修。
三、安全操作
①專人負責,嚴禁非操作人員操作。嚴禁帶負荷啟動沼氣發(fā)電機。②當調(diào)速裝置與發(fā)動機斷開時,嚴禁啟動發(fā)動機。
③沼氣發(fā)動機發(fā)電質(zhì)量只有滿足供電要求(電壓、頻率)才允許向外供電。④沼氣發(fā)電機在運行中,遇有緊急情況可采取緊急停車保護。
⑤在發(fā)電、供電等各項操作中,必須執(zhí)行工廠有關(guān)電器設(shè)備操作制度,不允許并網(wǎng)。
⑥備用沼氣發(fā)電機和待修沼氣發(fā)電機應將冷卻循環(huán)水進、出閥門關(guān)閉,放空主機和附屬設(shè)備內(nèi)的存水。在冬季當沼氣發(fā)電機運行結(jié)束后必須將主機和附屬設(shè)備內(nèi)的存水放空,確保沼氣發(fā)電機安全運轉(zhuǎn)。
⑦注意室內(nèi)可燃氣體報警器的工作狀態(tài),定期運轉(zhuǎn)排風扇,確保沼氣發(fā)電機安全運轉(zhuǎn)。
⑧發(fā)電機系統(tǒng)的冷卻水必須使用合格的軟化水或在循環(huán)水中加入阻垢劑。必要時更換冷卻循環(huán)水。第五節(jié)
污泥脫水設(shè)施
(1)采用人工濾層干化場進行污泥脫水時,應符合下列規(guī)定
①污泥應按干化場分區(qū)依次排入,并均勻鋪于干化場上,污泥厚度宜為200~300mm;
②根據(jù)污泥排放周期或脫水后的污泥含水率達到標準后及時起運干污泥。最終污泥含水率宜為60%~70%;
③含水率達到要求的污泥應及時起運,避免泥餅過于干燥。(2)采用機械設(shè)備進行污泥脫水時,應符合下列規(guī)定
①機械脫水前的預處理宜采用加絮凝劑。絮凝劑的選用應根據(jù)污泥的性質(zhì)、運行成本、脫水機的類型等因素綜合考慮確定;
②絮凝劑的投加量和配置,應根據(jù)污泥性質(zhì)、污泥消化程度、含水率等因素和脫水工藝情況,通過多次實驗確定;
③污泥脫水機帶負荷運行前,應經(jīng)空載試機和調(diào)整;④污泥脫水機正常運轉(zhuǎn)過程中,應根據(jù)污泥性質(zhì)及運行情況及時調(diào)整投藥量、壓力、轉(zhuǎn)速等;
⑤污泥脫水結(jié)束后,應徹底清洗濾布(網(wǎng)),清理機組周圍的污泥,沖洗投藥泵、管道及溶藥池等。
第三篇:2菌種的選育第一章菌種選育
第一節(jié)工業(yè)常用微生物及要求
一、常見微生物
(一)細菌(bacteria)
發(fā)酵工業(yè)中常用的細菌主要是桿菌,主要有:醋桿菌屬(acetobacter)乳桿菌屬(lactobacillus)
桿菌屬(bacillus)。α-淀粉酶,蛋白酶,肌苷、鳥苷等核苷。其中最為重要的是枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)
短桿菌屬(brevibacterium):谷氨酸棒桿菌屬(corynebacterium):谷氨酸
(二)放線菌(actinomyces)
屬原核微生物(有菌絲體,無橫隔,不具完整的核。)最大的經(jīng)濟價值在于產(chǎn)生多種抗生素(antibiotic)。
鏈霉菌(streptomyces):紅,金,土,氯,鏈霉素小單孢菌屬(micromonospora):慶大霉素
(三)霉菌(mould)
亦稱絲狀真菌(不是分類學上的名詞,凡在營養(yǎng)基質(zhì)上形成絨毛狀,網(wǎng)狀或絮狀菌絲的真菌統(tǒng)稱霉菌。)1.曲霉屬(aspergillus)
黑曲霉(a.niger)產(chǎn)蛋白酶,淀粉酶,果酸酶,變異菌株產(chǎn)檸檬酸
米曲霉(a.oryzae)產(chǎn)淀粉酶,蛋白酶,釀酒的糖化曲和醬油曲
黃曲霉(a.flavus)產(chǎn)黃曲霉毒素
米曲霉和黃曲霉均為半知菌。
2.青霉屬(penicillum):例如桔子上的綠色斑點
桔青霉(p.citrinum)。產(chǎn)生5’-磷酸二酯酶,降解核糖核酸為四個單核苷酸。
3.根霉屬(rhizopus)接合菌
米根霉(r.oryzae)華根霉(r.chinensis)
酒藥和酒曲中含有米根霉或華根霉。
4.紅曲霉屬(monascus)
淀粉酶,麥芽糖酶,蛋白酶,檸檬酸等??缮a(chǎn)食用紅色素。
(四)酵母(yeast)
單細胞真核微生物,低等真菌。①酵母屬(saccharomyces)
啤酒酵母(saccharomycescerevisiae)
②假絲酵母屬(candida)
產(chǎn)朊假絲酵母(candidautilis)生產(chǎn)飼料酵母,其蛋白質(zhì)和維生素含量都比啤酒酵母高??衫锰敲郏炼沟矸蹚U液生產(chǎn)人畜可食用蛋白質(zhì)。
③畢赤酵母屬(pichia)
產(chǎn)膜酵母,在液面形成白膜,是釀造物和酒類飲料的污染菌。
(五)其它微生物
1.擔子菌(basidiomycetes)
即菇類(mushroom)擔子菌資源的利用已經(jīng)引起人們的重視。可用于多糖及抗癌藥物開發(fā)。
2.藻類(alga)是分布極廣的一類自養(yǎng)微生物資源,許多國家把它用作人類保健食品和飼料。從蛋白質(zhì)產(chǎn)率看,螺旋藻是大豆的28倍,每公頃珊列藻所得蛋白質(zhì)是小麥的20~35倍。
(六)噬菌體(phage)凡用細菌和放線菌為生長菌株的發(fā)酵工業(yè),均存在噬菌體的危害問題。噬菌體在自然界分布極為廣泛。其三大特點是:①體積比細菌小的多,可以通過細菌濾器。②沒有細胞結(jié)構(gòu),由核酸的蛋白質(zhì)構(gòu)成。
③營專性活物寄生,即只能在特異性寄主細胞中增殖。
烈性噬菌體——引起寄主細胞迅速裂解。受感染的細菌稱敏感性細菌。溫和噬菌體——隨寄主細胞的繁殖而繁殖。含溫和噬菌體的細菌稱溶原性細菌。
噬菌體危害以細菌和放線菌為生產(chǎn)菌株的發(fā)酵工業(yè)。
二、微生物工業(yè)對菌種的要求
1.原料廉價,生長迅速,目的產(chǎn)物產(chǎn)量高。
2.易控制培養(yǎng)條件,發(fā)酵周期較短。
3.抗雜菌和噬菌體的能力強。
4.菌種遺傳性能穩(wěn)定,不易變異和退化,不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)和毒素,保證安全生產(chǎn)。
第二節(jié)工業(yè)微生物菌種的選育
在正常生理條件下,微生物依靠其代謝調(diào)節(jié)系統(tǒng),趨向于快速生長和繁殖。但發(fā)酵工業(yè)需要培養(yǎng)微生物使其積累大量的代謝產(chǎn)物。所以要采取種種措施打破菌的正常代謝,積累所需要的代謝產(chǎn)物。如青霉素的原始菌種產(chǎn)黃色素,經(jīng)菌種選育,可使產(chǎn)生菌不再分泌黃色素。土霉素產(chǎn)生菌產(chǎn)生大量泡沫,經(jīng)誘變處理改變遺傳特性可使泡沫減少,節(jié)省大量消泡劑。菌種經(jīng)誘變獲得抗phage的特性。
菌種選育的目的是改良菌種的特性,使其符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。
一、自然選育:從自然界分離獲得菌種,根據(jù)菌種的自發(fā)突變進行篩選而獲得菌種
㈠從自然界分離獲得菌種1.采樣。取地面5~15cm的土壤。
2.增殖培養(yǎng)。(富集培養(yǎng)enrichment)提供有利于所需菌株生長而不利于其它菌型生長的條件,使所需菌株大量繁殖,從而有利于分離它們。
方法:
(1)控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分。如淀粉瓊脂培養(yǎng)基用于絲狀真菌增殖。
(2)控制培養(yǎng)條件:
細菌,放線菌:ph7.0~7.535~37℃霉菌,酵母菌:ph4.5~6.020~28℃
(3)抑制不需要的菌類
分離細菌:加入丙酸鈉以抑制霉菌,酵母分離厭氧菌:焦性沒食子酸與氫氧化鈉反應除氧
3.純種分離
(1)劃線法:簡單、快速。(2)稀釋法:在培養(yǎng)基上分離的菌落單一均勻,獲得純種的幾率大,適合分離具有蔓延性的微生物。固體培養(yǎng)基四區(qū)劃法接種法步驟一
接種針先以火焰滅菌法滅菌步驟二
輕觸營養(yǎng)平板上無菌的瓊脂處冷卻步驟三
以接種針輕觸菌落,使接種針上沾有細菌。步驟四
更換一個新的無菌營養(yǎng)平板步驟五
將接種針上的細菌劃于一個新的營養(yǎng)平板上。此為第一菌區(qū)。步驟六
重復第一步驟,將接種針以火焰滅菌法滅菌,然后輕觸瓊脂無菌處冷卻。步驟七
由第五步驟的第一區(qū)中劃出第二區(qū),如右上圖。步驟八
重復第六以及第七步驟,由第七步驟的第二區(qū)中劃出第三區(qū),如右上圖。步驟九
重復第六以及第七步驟,由第八步驟的第三區(qū)中劃出第四區(qū),劃滿剩下的空間。完成后的營養(yǎng)平板,如右上圖。步驟十
在營養(yǎng)平板上貼好標簽,標示好接種日期、操作者姓名、菌種學名以及培養(yǎng)基名稱。
固體培養(yǎng)基的稀釋涂抹接種法
【目的】
用來分離單一菌落或用來估計樣本中微生物的數(shù)目。需要使用的儀器——震蕩機吸取準備好欲稀釋的菌液吸取充分均勻后的菌液
取含有9ml無菌水之試管,將試管口過火滅菌。將菌液置入,此時試管須做記號為第一次稀釋。
將試管于震蕩機上,使菌液混合均勻
取出試管中的第一次十倍稀釋菌液1ml,加入另一個新的含9ml無菌水的試管中。重復此步驟直至所需要的稀釋濃度。
從最后稀釋菌液中吸取0.1ml菌液,置入準備好的無菌瓊脂內(nèi)。將三角玻璃棒浸于酒精中
將三角玻璃棒在火焰上燃燒(須注意勿使燃燒中的酒精滴入酒精瓶中,引起燃燒)
使用玻璃棒將菌液均勻涂布開來,將培養(yǎng)皿置于恒溫培養(yǎng)箱中隔天觀察菌落數(shù)目,再依照稀釋倍數(shù)推算出菌液濃度。
4.生產(chǎn)性能的測定:純種分離后得到菌株數(shù)量大,不可能一一進行性能測試。一般采用兩步法:初篩,復篩。從而獲得較好菌株(野生型菌株)(區(qū)別于變異菌株)。
初篩:以量為主
復篩:以質(zhì)為主
㈡從自發(fā)突變體中獲得菌株
微生物可遺傳的特性發(fā)生變化稱變異,又稱突變,是微生物產(chǎn)生變種的根源,也是育種的基礎(chǔ)。自然突變是指在自然條件下出現(xiàn)的基因變化。但自發(fā)突變的頻率較低,往往不能符合工業(yè)生產(chǎn)的要求。因此要利用誘變劑提高菌種的突變頻率。
二、誘變育種
用各種物理、化學的因素人工誘發(fā)基因突變。是當前菌種選育的一種主要方法。因為人工誘變能提高突變頻率和擴大變異譜,速度快,方法簡便。但誘發(fā)突變隨機性大,必須與大規(guī)模的篩選工作相配合。所以誘變育種的主要環(huán)節(jié)是:(1)以合適的誘變劑處理細胞懸浮液——誘變
(2)用合適的方法淘汰負效應變異株,選出性能優(yōu)良的正變異株——篩選
誘變劑:能夠提高生物體突變頻率的物質(zhì)。誘變劑:物理:紫外線,快中子化學:硫酸二乙酯,亞硝基胍
1.誘變育種的程序
選擇出發(fā)菌株(parentstrain)→制備菌懸液→前培養(yǎng)(添加嘌呤,嘧啶或酵母膏提高變異率)→誘變(物理誘變,化學誘變)→變異菌株的分離和篩選2.突變株的篩選:
搖瓶篩選法:挑單菌落接斜面→接搖瓶→測生產(chǎn)能力瓊脂塊篩選法:打孔器取出培養(yǎng),置鑒定平板測發(fā)酵產(chǎn)量。
①隨機篩選。傳統(tǒng)方法,但要耗費大量的人力物力。近年來,隨著遺傳學,生物化學知識的積累,人們對于代謝途徑,代謝調(diào)控機制了解得更多,所以篩選方法逐漸轉(zhuǎn)向理化性篩選。
②理化性篩選。介紹初級代謝產(chǎn)物高產(chǎn)菌株的篩選。根據(jù)代謝調(diào)控機理,氨基酸、核苷酸合成途徑中普遍存在反饋阻遏和反饋抑制。這對于生產(chǎn)菌本身是有意義的,可以避免合成過多的代謝物而造成的浪費。但在工業(yè)中,需要生產(chǎn)菌產(chǎn)生大量的氨基酸,核苷酸等產(chǎn)物。所以要打破微生物原有的反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
方法㈠降低終產(chǎn)物濃度
a.篩選終產(chǎn)物營養(yǎng)缺陷型
獲得缺少第三個酶的突變株,需供給e才生長。限量供給e,可打破反饋調(diào)節(jié),產(chǎn)生大量c。
b.篩選細胞膜透性改變的突變株
使終產(chǎn)物排出細胞,以降低細胞內(nèi)終產(chǎn)物濃度,避免終產(chǎn)物反饋調(diào)節(jié)。如:用谷氨酸棒桿菌(corynebacteriumglutamicum)的生物素營養(yǎng)缺陷型(biotindeficiency)進行谷氨酸發(fā)酵。
生物素:是b族維生素的一種。又稱維生素h或輔酶r。生物素是合成脂肪酸所必需的。因為脂肪酸的生物合成是:
利用糖代謝中間產(chǎn)物乙酰coa(直接原料是丙二酸單酰coa)在乙酰coa羧化酶(多酶復合體,輔基為生物素)催化下合成。脂肪酸+甘油磷酸
╰╯磷脂+蛋白質(zhì)
╰╯
生物膜
因此,脂肪酸是組成細胞膜類脂的必要成分。
該缺陷型在生物素處于限量的情況下,不利于脂肪酸的合成,因而使細胞膜的滲透性發(fā)生變化,有利于谷氨酸透過細胞膜分泌至體外的發(fā)酵液中。
如果使用油酸缺陷型菌株或甘油缺陷型菌株,即使在生物素過量的條件下,也可使谷氨酸在體外大量積累。
㈡篩選抗反饋突變菌株
a.篩選結(jié)構(gòu)類似物抗性突變株
用代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)類似物處理微生物細胞,可抑制或阻遏自身的合成酶類。因此細胞由于缺少這種氨基酸不能生長或者死亡。而那些對該結(jié)構(gòu)類似物不敏感的突變株,仍可生長,從而可以篩選出該代謝物的抗反饋突變株。b.利用回復突變篩選抗反饋突變菌株
出發(fā)菌株經(jīng)誘變處理,獲得對產(chǎn)物敏感的營養(yǎng)缺陷型。再將營養(yǎng)缺陷型進行第二次誘變處理得到恢復突變株。篩選的目的不是要獲得完全恢復原有狀態(tài)的回復突變株,而是希望經(jīng)過兩次誘發(fā)突變所得的回復突變株不受產(chǎn)物的反饋抑制。如:谷氨酸棒桿菌的肌苷酸脫氫酶的回復突變株對其終產(chǎn)物鳥苷酸的反饋調(diào)節(jié)不敏感,從而提高了鳥苷酸的產(chǎn)量。
第三節(jié)生產(chǎn)菌種的改良
上述誘變育種可以獲得高產(chǎn)菌株,缺點是工作量大,且?guī)в邢喈數(shù)拿つ啃?,不能達到定向育種的目的。
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,原生質(zhì)體融合,dna重組可以達到改良菌種的目的。
一、原生質(zhì)體融合(protoplastfusion)
原生質(zhì)體。脫去細胞壁,只有細胞膜包裹的球狀體。
1.標記菌株的篩選:要求兩個親株性能穩(wěn)定,并帶有遺傳標記(營養(yǎng)缺陷型和抗藥性)
2.原生質(zhì)體的制備:用適當?shù)娜鼙诿赋ゼ毎?,得到兩種不同的原生質(zhì)體3.原生質(zhì)體的融合與再生:兩個親株的原生質(zhì)體在高滲條件混合,在助融劑(融合劑)作用下融合,這是原生質(zhì)體融合的先決條件。然后是細胞壁再生,即恢復完整細胞并能生長分裂(必要條件)。聚乙二醇(peg)-脫水劑
助融劑
ca2+-提高融合頻率
4.融合子的選擇:融合后產(chǎn)生兩種情況:真正的融合——產(chǎn)生雜合二倍體或單倍重組體暫時的融合——形成異核體
所以要獲得真正融合子,必須在融合子再生后,進行幾代自然分離選擇,才能確定。
該方法仍屬于一種半理化性篩選,因為盡管采用的兩親株的特性是已知的,但它們基因組的交換和重組是非定向的。
二、dna重組技術(shù)(dnarecombinationtechnology)
又稱基因工程,遺傳工程。是以分子遺傳學的理論為基礎(chǔ),綜合分子生物學和微生物遺傳學的最新技術(shù)而發(fā)展起來的一門技術(shù)。是按人的意志,將某一生物(供體)的遺傳信息在體外經(jīng)人工與載體相接(重組),構(gòu)成重組dna分子,然后轉(zhuǎn)入另一生物體(受體)細胞中,使被引入的外源dna片段在后者內(nèi)部得以表達和遺傳。
1.目標dna片斷的獲得2.與載體dna分子的連接3.重組dna分子引入宿主細胞
4.從中選出所需重組dna分子的宿主細胞
作為發(fā)酵工業(yè)的工程菌在此四步之后還需加上外源基因的表達及穩(wěn)定性的考慮。
第四節(jié)菌種的衰退、復壯與保藏
一、菌種的衰退
衰退的原因:
1.菌種保藏不當
2.菌種生長條件沒有得到滿足
二、菌種的復壯1.純種分離
2.通過寄主體進行復壯3.淘汰已衰退的個體
三、菌種保藏
1.原理人工創(chuàng)造條件使菌體的代謝活動處于休眠狀態(tài)。
低溫、干燥、缺氧、缺營養(yǎng)物質(zhì)2.方法
(1)斜面保藏法:用螺旋口試管防失水,盡量減少碳源含量
(2)干燥保藏法:沙土管,固體曲
(3)懸液保藏法:將微生物懸浮在不含養(yǎng)分的溶液中(水、生理鹽水、buffer)(4)冷凍干燥保藏法:冷凍,減壓蒸發(fā)除去水分,使生命活動停止
(5)低溫保藏法。大多數(shù)微生物可在-20℃以下的低溫中保藏,比冷凍干燥更為常用。
(6)液氮保藏法
第五節(jié)種子的擴大培養(yǎng)
一、微生物的培養(yǎng)方法
1.表面培養(yǎng)。是一種好氧靜置培養(yǎng)法。如固體斜面,固體平板,液體培養(yǎng)表面形成的膜狀物。
2.固體培養(yǎng):工業(yè)上常用大米,麩皮,米糠,谷殼等,再加一些其它營養(yǎng)成分滅菌后制成。特點:疏松,培養(yǎng)基內(nèi)部充滿了空氣。既可靜置培養(yǎng),又可通風培養(yǎng),是介于表面培養(yǎng)和深層培養(yǎng)之間的一種培養(yǎng)方式。
3.液體深層培養(yǎng)。又叫液體通風培養(yǎng)。
菌體在液體培養(yǎng)基中處于懸浮狀態(tài),導入培養(yǎng)基中的空氣通過氣液界面?zhèn)髻|(zhì)進入液相,再擴散進入細胞內(nèi)部。在專門的發(fā)酵罐中進行。
二、菌種的擴大培養(yǎng)p252由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的增大,每次發(fā)酵所需的種子(純種培養(yǎng)物)就增多,要使小小的微生物在幾十小時內(nèi)完成如此巨大的發(fā)酵轉(zhuǎn)化任務(wù),必須具備數(shù)量巨大的微生物細胞才行。
菌種擴大培養(yǎng)的目的:
為每次發(fā)酵罐的投料提供相當數(shù)量的代謝旺盛的種子。
(一)種子制備的工藝流程
搖瓶
保藏菌種→試管斜面活化→茄瓶斜面→種子罐
固體培養(yǎng)基
(一級種子)(二級種子)→搖瓶→種子培養(yǎng)→發(fā)酵培養(yǎng)
(二)斜面菌種的培養(yǎng)p2471.不宜多次移種。一般只移接三次,防自然變異。
2.活化斜面中加0.1%葡萄糖。
培養(yǎng)基特點。原料較精細。
(三)一級種子培養(yǎng)(搖瓶)
用三角瓶進行,液體恒溫振蕩,即搖瓶。
有些發(fā)酵產(chǎn)品(如谷氨酸),一級種子培養(yǎng)不用搖瓶,而是用大型斜面(茄瓶),優(yōu)點是可一次制備一批大型斜面,置于冰箱中,比液體斜面培養(yǎng)物易于保存,不必每天制備液體一級種子。
培養(yǎng)基特點。使用的原料基本接近于發(fā)酵培養(yǎng)基。
(四)二級種子培養(yǎng)(種子罐)
種子罐大小根據(jù)發(fā)酵罐大小和接種量確定。培養(yǎng)基組成與發(fā)酵罐培養(yǎng)基基本一致,但所含的配比量可有差異。
培養(yǎng)基的特點。和一級種子相似,其中葡萄糖用水解糖代替,更接近于發(fā)酵培養(yǎng)基。
大量地接入培養(yǎng)成熟菌種的優(yōu)點:
1.可以縮短生長過程的延緩期,因而縮短了發(fā)酵周期,提高了設(shè)備利用率。
2.節(jié)約了發(fā)酵培養(yǎng)的動力消耗。
3.并有利于減少染菌機會。
(五)種子罐級數(shù)。制備種子需逐級擴大培養(yǎng)的次數(shù)。
①對于生長快的細菌(如谷氨酸),種子罐→發(fā)酵罐——二級培養(yǎng)(一級種子罐擴大培養(yǎng))②對于生長較慢的菌種(如青霉素生產(chǎn)菌),利用:種子罐→種子罐→發(fā)酵罐——三級培養(yǎng)(二級種子罐擴大培養(yǎng))
(六)接種齡與接種量p253①種齡。種子培養(yǎng)時間稱種齡。
生產(chǎn)中,一般選在生命力極為旺盛的對數(shù)生長期。種齡過于年輕:前期生長緩慢,發(fā)酵周期延長種齡過于年老:導致生產(chǎn)能力衰退最適種齡通過實驗確定。②接種量
接種量是指移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。發(fā)酵罐的接種量大小與菌種特性,種子質(zhì)量和發(fā)酵條件等有關(guān)。一般細菌接種量在1%左右,霉菌接種量在10%左右(7%-15%)接種量過大:菌種生長快,培養(yǎng)基過稠,溶氧不足。接種量過?。喊l(fā)酵前期菌體生長緩慢,發(fā)酵周期延長。
近年來,谷氨酸生產(chǎn)中,以大接種量和豐富培養(yǎng)基作為高產(chǎn)措施。如:高生物素,大接種量,添加青霉素的工藝。
為了加大接種量,有些品種的生產(chǎn)利用雙種法,即兩個種子罐的種子接入一個發(fā)酵罐。
第四篇:微生物菌種、毒株的管理規(guī)定2013版微生物菌種、毒株的管理規(guī)定
為加強可感染人類的高致病性病原微生物菌種、毒株的管理,保障人體健康和公共衛(wèi)生安全特制定本規(guī)定。
一、菌種、毒株的保藏和管理嚴格按《中華人民共和國傳染病防治法》、《病原微生物實驗室生物安全管理條例》、《可感染人類的高致病性病原微生物菌種、毒株管理規(guī)定》等法律、行政法規(guī)的規(guī)定執(zhí)行。
二、設(shè)立《微生物實驗室菌種登記表》,其內(nèi)容包括。菌種編號、菌種名稱、菌種來源、保存日期、數(shù)量、保存條件、存放位置、保管人。
三、嚴格的登記制度、建立詳細的總賬及分類賬。
四、根據(jù)菌種的特性選擇適宜的保存方式。采用雙人管理。
五、根據(jù)菌種情況,定期檢測菌種品質(zhì),發(fā)現(xiàn)菌種變異或退化時應及時報告,并查明原因。
六、菌種的發(fā)放需要雙保管人員同時在場的情況下才能進行。每次使用標準菌株都應做好使用記錄,包括標準品的名稱、編號、使用時間等。
七、購買的標準菌株初次復蘇使用時,應批量保存在菌種管中,-20℃以下保存。
八、新的標準菌株復蘇后,傳代最多不超過3次,如超過3次將不再作為標準菌株使用。
九、標準菌株保存管一經(jīng)解凍使用后,不得再次凍存。
十、菌種必須裝在密封的專用容器內(nèi)高壓滅菌銷毀,并做好銷毀記錄。十
一、菌種、毒株失竊要及時報告處理,并有相應的應急預案。
微生物實驗室菌種、毒株管理者:
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第五篇:菌種的分離與篩選一、微生物工業(yè)對菌種的要求
(一)、微生物工業(yè)的生產(chǎn)水平由三個要素決定。生產(chǎn)菌種的性能、發(fā)酵及提純工藝條件、生產(chǎn)設(shè)備。其中生產(chǎn)菌種的性能是最重要的因素。
(二)、微生物工業(yè)對菌種的要求是:
(1)菌株高產(chǎn),在較短的時間內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生大量發(fā)酵產(chǎn)物的能力;(2)在發(fā)酵過程中不產(chǎn)生或少產(chǎn)生與目標產(chǎn)品相近的副產(chǎn)品及其他產(chǎn)物;(3)生長繁殖能力強,較強的生長速率,產(chǎn)孢子的菌種應該具有較強的產(chǎn)孢子能力;(4)能夠高效地將原理轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品;(5)能利用廣泛的原材料,并對發(fā)酵原料成分的波動敏感性小;(6)對需要添加的前體物質(zhì)有耐受能力,并且不能將這些前體物質(zhì)作為一般碳源利用;(7)在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡沫要少;(8)具有抗噬菌體的能力;(9)遺傳穩(wěn)定性,
二、工業(yè)用微生物菌種的來源及選育
(一)微生物菌種的來源
一般通過以下幾個途徑收集菌種、采集樣品和分離篩選:
(1)是根據(jù)資料直接向有科研單位、高等院校、工廠或菌種保藏部門索取或購買;(2)從大自然中采集樣品分離;
(3)從一些發(fā)酵制品中分離篩選目的菌株。
當前發(fā)酵工業(yè)所用菌種總趨勢是從野生菌轉(zhuǎn)向變異菌,自然選用轉(zhuǎn)向代謝育種,從誘發(fā)基因突變轉(zhuǎn)向基因重組的定向育種。
(二)微生物工業(yè)菌種的分離
1、野生菌株的分離、篩選過程(1)新菌種分離與篩選的步驟
菌種分離的流程如下:
標本采集→標本材料的預處理→富集培養(yǎng)→菌種初篩→菌種復篩→性能鑒定→菌種保藏
①采樣
采樣季節(jié)。以溫度適中,雨量不多的秋初為好。
采土方式:在選好適當?shù)攸c后,用小鏟子除去表土,取離地面5-15cm處的土約10g,盛入清潔的牛皮紙袋或塑料袋中,扎好,標記,記錄采樣時間、地點、環(huán)境條件等,以備查考。為了使土樣中微生物的數(shù)量和類型盡少變化,宜將樣品逐步分批寄回,以便及時分離。②標
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